アト秒科学研究チーム
Attosecond Science Research Team

チームリーダー

緑川 克美Katsumi Midorikawa

工学博士

緑川 克美

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wtakiko [at] riken.jp

光量子工学研究センター
アト秒科学研究チーム

〒351-0198 埼玉県和光市広沢2番1号

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研究概要

近年のフェムト秒高強度レーザー技術の進展により、レーザー光子場強度が著しく増大するとともに光電場にして数サイクルの超高速パルスの発生やその位相制御も可能となりました。その結果、光と原子・分子の非線形相互作用に関する研究が飛躍的に進展し、高次高調波発生やクーロン爆発、高エネルギーX線・粒子の発生等の新しい研究領域が生まれてきました。高次高調波は、極端紫外から軟X線(XUV)領域において非線形光学現象を引き起こすことができるような強力なアト秒パルスを発生可能な唯一の光源です。一方、この高次高調波の発生自体が原子・分子内で起こるアト秒領域の超高速現象の観測を可能とする非常にユニークな物理現象でもあります。本チームでは、フェムト秒高強度レーザー技術を基盤として、高次高調波を用いた高強度なアト秒パルス光源を開発することにより、XUV領域における非線形光学および原子・分子のアト秒ダイナミクスに関する研究を推進し未踏の光科学領域を開拓します。

研究分野

総合理工、物理学、工学

キーワード

アト秒科学、超高速レーザー、高強度レーザー科学、非線形光学、多光子顕微鏡

研究テーマ

  1. アト秒パルスの発生と計測
  2. 原子・分子のアト秒ダイナミクス
  3. XUV領域における非線形光学
  4. 超短パルス高強度レーザー
  5. 多光子イメージング
GW級の高強度単一アト秒パルスを発生する高エネルギー3波長シンセサイザー

GW級の高強度単一アト秒パルスを発生する高エネルギー3波長シンセサイザー

主要論文

  1. Fu Y., Yuan B. H., Midorikawa K., Lan P., and Takahashi E. J., “Toward GW-scale isolated attosecond pulses far beyond carbon K-edge driven by mid-infrared waveform synthesizer,” App. Sci. 8, 2451 (2018).
  2. Nabekawa, Y., Furukawa, Y., Okino, T., Eilanlou, A. A., Takahashi, E. J., Yamanouchi, K., and Midorikawa, K.: "Sub-10-fs control of dissociation pathways in the hydrogen molecular ion with a few-pulse attosecond pulse train, Nat. Commun. 7, 12835 (2016).
  3. Okino, T., Furukawa, Y., Nabekawa, Y., Miyabe, S., Eilanlou, A. A., Takahashi, E. J., Yamanouchi, K., and Midorikawa, K.: "Direct observation of an attosecond electron wave packet in a nitrogen molecule," Science Advances 1, e1500356 (2015).
  4. Takahashi, E. J., Lan, P., Mücke, O. D., Nabekawa, Y., and Midorikawa, K.: “Attosecond nonlinear optics using gigawatt-scale isolated attosecond pulses,” Nat. Commun. 4, 2691 (2013).
  5. Takahashi, E. J., Kanai, T., Ishikawa, K. L., Nabekawa, Y., and Midorikawa, K.: “Coherent water window x-ray by phase-matched high-order harmonics”, Phys. Rev. Lett. 101, 253901 (2008).

主要メンバー

緑川 克美Katsumi Midorikawaチームリーダー
小林 徹Tohru Kobayashi専任研究員
永田 豊Yutaka Nagata専任研究員
鍋川 康夫Yasuo Nabekawa専任研究員
高橋 栄治Eiji Takahashi専任研究員
沖野 友哉Tomoya Okino研究員
磯部 圭佑Keisuke Isobe研究員
FU YuxiYuxi Fu研究員
藤原 孝成Takashige Fujiwara研究員
LIN Yu-ChiehYu-Chieh Lin基礎科学特別研究員
XUE BingBing Xue特別研究員
棚橋 晃宏Akihiro Tanabashi技師
石川 智啓Tomohiro Ishikawa大学院生リサーチ・アソシエイト
西村 光太郎Kotaro Nishimura大学院生リサーチ・アソシエイト
若林 多起子Takiko Wakabayashi研究技術員